【プレスリリース】匂いを介した植物間コミュニケーションは微生物との共生関係を変える（農学生命科学部）

本件のポイント

• ダイズは他の植物が食害されたときに放出する匂いを感知して、防御物質として機能するサポニンの濃度を高める。
• サポニン濃度を高めたダイズでは、根粒の数が少ない。
• 他の植物から匂いを介して伝達された食害情報は、植物の代謝の変化によって地上部から地下部へと伝わり、植物と微生物の共生関係に影響することが示唆された。

本件の概要

植物は、他の植物が動物から食害などのダメージを受けた際に放出する匂いを受容し、予め防御を発動することで将来の食害を防ぐことができます。このような現象は、匂いを介した植物間コミュニケーションと呼ばれ、様々な植物種間で生じていることが報告されてきました。
弘前大学農学生命科学部の高橋祐太君（当時学部4年生）と山尾僚助教、龍谷大学農学部の塩尻かおり准教授は、食害の情報を受容したダイズでは防御機能（サポニン濃度）が高まるだけでなく、根の根粒の数が減少することを発見しました。根粒は、マメ科植物などの根に形成されるバクテリアとの共生器官で、内部に大気中の窒素を固定して植物に供給する根粒バクテリアが存在します。サポニン濃度の高いダイズほど根粒が少なかったことから、根粒数の減少はサポニンの抗菌作用によるものであると考えられました。
さらに、匂いを受容したダイズが生育した土壌では、炭素と窒素含有量の比率が変化していることが分かりました。このことから、地上部で起きた匂いを介した植物間コミュニケーションが、植物の防御物質の増加をよって地下部での植物と微生物の共生関係や土壌環境をも変化させていることが示唆されました。 この研究成果は、日本時間の６月１６日に「Scientific Reports」誌に掲載されました。
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